Tổng Quan Về Hệ Thống Vào - Ra - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (17 trang)

Trang chủ

Giáo Dục - Đào Tạo

Cao đẳng - Đại học

Tổng quan về hệ thống vào - ra

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (455.48 KB, 17 trang )

Chương 4: TỔ CHỨC VÀO/ RA4.1. Tổng quan về hệ thống vào/ ra4.1.1. Giới thiệu chungChức năng của hệ thống vào-ra: Trao đổi thông tin giữa máy tính với thế giới bên ngoàiCác thao tác cơ bản- Vào dữ liệu (Input) - Ra dữ liệu (Output)Các thành phần chính- Các thiết bị ngoại vi- Các mô-đun vào-raCấu trúc cơ bản của hệ thông vào raĐặc điểm của vào-ra- Tồn tại đa dạng các thiết bị ngoại vi khác nhau về: + Nguyên tắc hoạt động + Tốc độ+ Khuôn dạng dữ liệu - Tất cả các thiết bị ngoại vi đều chậm hơn CPU và RAM → Cần có các mô-đun vào-ra để nối ghép các thiết bị ngoại vi với CPU và bộ nhớ chínhCác thiết bị ngoại viChức năng: chuyển đổi dữ liệu giữa bên trong và bên ngoài máy tínhPhân loại:- Thiết bị ngoại vi giao tiếp người-máy: Bàn phím, Màn hình, Máy in,...- Thiết bị ngoại vi giao tiếp máy-máy: gồm các thiết bị theo dõi và kiểm tra- Thiết bị ngoại vi truyền thông: Modem, Network Interface Card (NIC)Cấu trúc chung của thiết bị ngoại viCác thành phần của thiết bị ngoại vi- Bộ chuyển đổi tín hiệu: chuyển đổi dữ liệu giữa bên ngoài và bên trong máy tính- Bộ đệm dữ liệu: đệm dữ liệu khi truyền giữa mô-đun vào-ra và thiết bị ngoại vi- Khối logic điều khiển: điều khiển hoạt động của thiết bị ngoại vi đáp ứng theo yêu cầu từ mô-đun vào-raCó 4 phương pháp vào ra cơ bản sau- Vào ra dữ liệu bằng phương pháp thăm dò- Vào ra dữ liệu bằng phương pháp DMA (Direction Memory Aceess) truy nhập bộ nhớ trực tiếp.- Vào ra dữ liệu bằng điều khiển ngắt- Vào ra dữ liệu bằng điều khiển kênh4.1.2. Modul vào/ raChức năng của mô-đun vào-ra:- Điều khiển và định thời- Trao đổi thông tin với CPU- Trao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi- Đệm giữa bên trong máy tính với thiết bị ngoại vi- Phát hiện lỗi của thiết bị ngoại viCấu trúc chung của mô-đun vào-raCác thành phần của mô-đun vào-ra- Thanh ghi đệm dữ liệu: đệm dữ liệu trong quá trình trao đổi - Các cổng vào-ra (I/O Port): kết nối với thiết bị ngoại vi, mỗi cổng có một địa chỉ xác định- Thanh ghi trạng thái/điều khiển: lưu giữ thông tin trạng thái/điều khiển cho các cổng vào-ra - Khối logic điều khiển: điều khiển mô-đun vào-ra4.1.3. Các phương pháp địa chỉ hoá cổng vào/raKhông gian địa chỉ của bộ xử lý- Một số bộ xử lý chỉ quản lý duy nhất một không gian địa chỉ: -->>không gian địa chỉ bộ nhớ: 2N địa chỉVí dụ: Các bộ xử lý 680x0 (Motorola)- Một số bộ xử lý quản lý hai không gian địa chỉ tách biệt: Không gian địa chỉ bộ nhớ: 2N địa chỉ  Không gian địa chỉ vào-ra: 2N1 địa chỉ  Có tín hiệu điều khiển phân biệt truy nhập không gian địa chỉ Tập lệnh có các lệnh vào-ra chuyên dụng - Ví dụ: Pentium (Intel) không gian địa chỉ bộ nhớ = 232 byte = 4GB  không gian địa chỉ vào-ra = 216 byte = 64KB  Tín hiệu điều khiển M/IO  Lệnh vào-ra chuyên dụng: IN, OUTCác phương pháp địa chỉ hoá cổng vào-ra- Vào-ra riêng biệt (Isolated IO hay IO mapped IO) - Vào-ra theo bản đồ bộ nhớ (Memory mapped IO)Vào-ra riêng biệt Cổng vào-ra được đánh địa chỉ theo không gian địa chỉ vào-ra  CPU trao đổi dữ liệu với cổng vào-ra thông qua các lệnh vào-ra chuyên dụng (IN, OUT) Chỉ có thể thực hiện trên các hệ thống có quản lý không gian địa chỉ vào-ra riêng biệtVào-ra theo bản đồ bộ nhớ Cổng vào-ra được đánh địa chỉ theo không gian địa chỉ bộ nhớ Vào-ra giống như đọc/ghi bộ nhớ  CPU trao đổi dữ liệu với cổng vào-ra thông qua các lệnh truy nhập dữ liệu bộ nhớ Có thể thực hiện trên mọi hệ thống4.2. Các phương pháp điều khiển vào/ra Vào-ra bằng chương trình (Programmed IO) Vào-ra điều khiển bằng ngắt (Interrupt Driven IO) Truy nhập bộ nhớ trực tiếp - DMA (Direct Memory Access)4.2.1. Vào-ra bằng chương trìnhNguyên tắc chung: CPU điều khiển trực tiếp vào-ra bằng chương trình → cầnphải lập trình vào-ra.Các tín hiệu điều khiển vào-ra- Tín hiệu điều khiển (Control): kích hoạt thiết bị ngoại vi- Tín hiệu kiểm tra (Test): kiểm tra trạng thái của mô-đun vào-ra và thiết bị ngoại vi- Tín hiệu điều khiển đọc (Read): yêu cầu mô-đun vào-ra nhận dữ liệu từ thiết bịngoại vi và đưa vào thanh ghi đệm dữ liệu, rồi CPU nhận dữ liệu đó- Tín hiệu điều khiển ghi (Write): yêu cầu mô-đun vào-ra lấy dữ liệu trên bus dữ liệuđưa đến thanh ghi đệm dữ liệu rồi chuyển ra thiết bị ngoại viCác lệnh vào-ra- Với vào-ra riêng biệt: sử dụng các lệnh vào-ra chuyên dụng (IN, OUT). - Với vào-ra theo bản đồ bộ nhớ: sử dụng các lệnh trao đổi dữ liệu với bộ nhớ.Lưu đồ đoạn chương trình vào-raHoạt động của vào-ra bằng chương trình- CPU yêu cầu thao tác vào-ra - Mô-đun vào-ra thực hiện thao tác - Mô-đun vào-ra thiết lập các bit trạng thái- CPU kiểm tra các bit trạng thái:+ Nếu chưa sẵn sàng thì quay lại kiểm tra+ Nếu sẵn sàng thì chuyển sang trao đổi dữ liệu với mô-đun vào-raĐặc điểm- Vào-ra do ý muốn của người lập trình- CPU trực tiếp điều khiển vào-ra- CPU đợi mô-đun vào-ra tiêu tốn thời gian của CPU

Tài liệu liên quan

Tổng quan về hệ hỗ trợ ra quyết định
- 35
- 1
- 7
Tổng quan về hệ thống vào - ra
- 17
- 2
- 39
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
- 44
- 454
- 2
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
- 59
- 328
- 0
Chương1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
- 47
- 318
- 0
Tài liệu Chương 1- Tổng quan về hệ thống thông tin pptx
- 44
- 722
- 5
Tài liệu Chương1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN pptx
- 41
- 705
- 0
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin pot
- 10
- 500
- 0
Giáo an Bài giảng: Công nghệ thông tin về kiến trúc máy tính: Chương 1: Tổng quan về hệ thống máy tính
- 46
- 749
- 1
TỒNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ppt
- 16
- 321
- 0